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电磁力定律和电磁转矩的关系(电磁力定律和电磁转矩定律区别)

在生活中,很多人可能想了解和弄清楚电磁力定律和电磁转矩的相关问题?那么关于电磁力定律和电磁转矩的关系的答案我来给大家详细解答下。

电磁力定律和电磁转矩的关系(电磁力定律和电磁转矩定律区别)

电磁力定律

实验表明,将长度为l的导体置于磁场B中,通入电流i后,导体会受到力的作用,称为电磁力。其计算公式为:

特别地对于长直载流导体,若磁场与之垂直,则计算电磁力大小的公式可简化为:

这就是通常所说的电磁力定律,也叫毕奥萨伐尔定律。式中电磁力F,磁场B和载流导体l的关系由左手定则确定。

显然,当磁场与载流导体相互垂直时,计算电磁力为最大值。普通电机中,l通常沿着轴线方向,而B在径向方向,正是出于这种考虑。这与产生最大感应电动势的基本设计准则完全一致。实际上隐含了电机的可逆性原理。由左手定则可知,电磁力作用在转子的切线方向,因而就会在转子上产生转矩。

电磁转矩

由电磁力产生的转矩称为电磁转矩。设转子半径为r。单根导体产生的电磁转矩就是:

对匝数为N匝的线圈,线圈两侧边所在处的磁场分别为B1和B2,则有

为了获得最大转矩,可使

也就是说,线圈两侧边的磁场大小相等,极性相反。对于一台圆周方向均匀布置线圈的电机来说。这种需要进而上升为要求气隙磁场尽可能均匀,即B的大小处处都比较接近。这样,电机的最大可能的电磁转矩就是:

式中M为总线圈个数,D为转子直径。

在电动机里,电磁转矩是驱使电机转动的原动力,在电磁转矩作用下,电能转换为机械能。在发电机里,电磁转矩是制动转矩,即电磁转矩的方向与拖动发电机的原动机的驱动转矩方向相反,原动机的驱动转矩克服发电机的制动转矩做功,机械能就转换为电能。

电磁转矩还可以用功率的关系求得。设P为电机的电磁功率,为电机气息磁场旋转角速度,则有:

式中,P可为输入电磁功率。也可为输出电磁功率。相应的扭矩也就有输入和输出之分。

温馨提示:通过以上关于电磁力定律和电磁转矩内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。